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《基于离散单元法的混凝土细观力学模型研究进展_王卓琳.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第23卷第5期结构工程师Vo.l23,No.52007年10月StructuralEngineersOc.t2007基于离散单元法的混凝土细观力学模型研究进展王卓琳林峰顾祥林(同济大学建筑工程系,上海200092)摘要介绍了离散单元法用于混凝土细观结构数值模拟的优越性及其基本原理;总结了目前基于离散单元法的刚体-弹簧元模型、扩展的离散单元法、颗粒-界面元模型、梁-颗粒模型等常用模型的原理、研究现状、成果,以及各自的优缺点;对数值模型建立中应考虑的关键问题,如破坏准则、本构关系以及材料参数的确定方法等作了归纳分析。指出目前离散单元法用于混凝土数值模拟的研究主要以二维模型、简单受力状
2、态、定性分析为主,而在复杂受力状态、定量分析、随机性分析以及相应实用软件的开发等方面仍有待进一步研究。关键词离散单元法,混凝土,细观力学,数值模拟StateoftheArtofMeso-MechanicalModelsofConcreteBasedonDiscreteElementMethodWANGZhuolinLINFengGUXianglin(DepartmentofBuildingEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)AbstractTheadvantagesandprinciplesofmeso-mechan
3、icalmodelsofconcretebasedonthediscreteelementmethodareintroduced.Variousmodelswidelyusedatpresent,suchasRigidBody-SpringModel,ExtendedDistinctElementMethod,Particle-InterfaceElementModel,andBeam-ParticleModel,areanalyzed.Thestudystate,aswellasadvantagesanddisadvantagesofeachmethod,aresummariz
4、ed.Someproblemsneededtobenotedwhenthemodelisbuilt,suchasfailurecriteria,constitutiverelationship,andmaterialparameters,arealsoanalyzed.Finally,itisfiguredoutthatcurrentstudiesonnumericalsimulationofconcretebasedonthediscreteelementmethodmainlyfocusonplanarmodel,simpleloadstate,andqualitativea
5、nalysis,moreeffortsoncomplexloadstate,quantitativeanalysis,stochasticanalysisanddevelopmentofcorrespondingsoftwareareneededinthefuture.Keywordsdiscreteelementmethod,concrete,meso-mechanics,numericalsimulation以工程应用为主要目的的混凝土力学性能研1引言究,往往忽略混凝土内部的复杂结构,而将其看作宏观均质材料,并把室内试验得到的各项物理力混凝土是一种多相非均质复合材料。根据特学
6、指标以及基于此发展的本构关系用于混凝土结征尺寸不同,通常可将混凝土结构分为微观结构构分析。随着研究的深入,人们认识到,混凝土在-7-4-4-2(10～10m)、细观结构(10～10m)和宏微、细观层次上的受力状态与宏观尺度下所反映-2观结构(>10m)3个层次或尺度。出的力学性能有很大不同,混凝土材料的宏观破基金项目:同济大学建筑工程系文远科技基金资助。收稿日期:2007-05-16StructuralEngineersVo.l23,No.580StateoftheArt坏过程与其细观(或微观)的非均匀性是密切相种解决岩石节理系统或块体集合等不连续体系大关的。因此,在细观尺度范围
7、内进行混凝土破坏变形运动的数值方法。其基本思想是把不连续体过程的研究有助于进一步认识混凝土的宏观破坏分离为刚性单元的集合,使各个刚性单元满足运机制及其强度和变形特性。动方程,用时步迭代的方法求解各刚性单元的运试验虽然是研究混凝土破坏过程最基本的方动方程,继而求得不连续体的整体运动形态。该法,但是由于其结果受多方面因素影响,有时不能方法自提出以来,在处理非连续介质问题中发挥反映试件的材料特性。数值模拟方法可以在保证了极大作用,近年来又扩展到求解连续介质,以及力学模型准确性和适用性的
